JPS58210457A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数のたがｂに温度を異にする保冷室をもつ冷
蔵庫などの冷却装置に関し、その目的とするところは圧
縮機の成績係数を向上させ、冷却装置の運転効率の向上
を図る点にある。

従来高温庫と低温庫とを１台の冷凍ユニットで冷却する
という形態は、家庭用の冷凍冷蔵などの冷却システムに
代表的なものが見られ、これは第１図に示すような冷却
システムを採用している。

すなわちＷ、１図においてｌ：Ｅ縮機（１１から吐出さ
れ。

コンデンサ（２１で液化された冷媒液は第１の毛細管（
３）で減圧され＾温厚（４１内の高温用蒸発器（５）で
１部分が蒸発して庫内の冷却を行い、この高温用蒸発器
（５）を出た気液混合冷媒Ｆｉ第２の毛細管（６）で再
び減圧され、低温庫（７）内の低温用蒸発器（８）で残
りが蒸発して低温庫（４）を冷却し、その後低温用蒸発
器（８１ｆｔ出た冷媒ガスはアキュームレータ（９）を
介して圧縮機ｉｌ＋に吸い込れる。そして各庫内の温度
管理は高温庫、低温庫のどちらかの庫内に配設された温
度調節器（図示せず）により、圧縮機（１）を駆動停止
させることにより行われている。

上記構成のものでは圧縮機（１）の吸入圧力が結果的に
低温用蒸発器（８）の蒸発圧力に依存することになるた
め、高温用蒸発器（４１の蒸発圧力がいかに高くとも、
圧縮機（１１の成績係数は非常に悪いものとなり、冷却
システムとしても効率の悪い運転を余儀なくされていた
。また上記のように庫内温度調整がどちらか一万の庫内
温度によらざるを得ないため他方の庫内温度はこれに従
属してしまう欠点があった。−万庫内温度の独立制御１
ｒ可能とするために、蒸発器ｆ１台とし、それによって
高温厚はダンパー制御によって庫内温度を制御し、低温
庫の温度制：ｌ１ｌｉｊＥＥ縮機の駆動・停止によって
行なうという冷却システムも家庭用冷蔵庫などで近年一
般的となっている。

しかし、この方式は両庫内温度の独立制御は可能である
が蒸発器の蒸発温度はやはり低温庫の温度に依存するた
め最初の従来例について述べたように、冷却システムの
効率が非常に悪いことは変わらない。またこの方式を用
いた場合、萬混純を冷却する蒸発器の冷却面温度が低温
庫に見合った。

低いものとなるため高温庫内の乾燥過多の問題が生ずる
ばかりでなく、蒸発器上への着霜量が多くなり頻繁な除
絹が必要になり、さらに低温回路の単独運転による急速
冷凍ができないなどの欠点がおった。

本発明は上記従来のものにおける槙々の欠点を解消する
ためになされたもので以下第２図に示す本発明の一実施
例について説明する。すなわち図中第１図のものと同一
個所は同一符号で示しているが、この第２図の冷却シス
テム図においてＭ　（ｌｉｔはコンデンサ（２１からの
冷媒の分流点にそれぞれ並列に設けた高・低温側の電磁
弁、　１２け上記電磁弁Ｑｌの下流側に設・けられ尚温
厚（４１内に配設された高温用蒸発器（５）に連通され
た高温回路側毛細管、０国は他方のｔｅｉ弁ａｎの下流
側に設けられ低温庫（７）内に配設された低温用蒸発器
（８１に連通された低温回路側毛細管、Ｕは低温用蒸発
器（８）の田口側に設けた逆止弁である。

この第２図のものは蒸発器を並列に接続した通常の冷凍
システムと一見似ているが基本的には全く異ったもので
ある。まず異なる両前発器の蒸発圧力を同一の吸入圧力
に整合させるための従来の並列システムにあった圧力調
整部がこの本発明の高温用蒸発器（５）の後に存在しな
い。

つまり本発明の特徴は両前発器（５ｉ　（８１には同時
に冷媒を流さないという点にあり、具体的にＶｉ電磁弁
Ｕ、毛細管＜１３１．蒸発器（８１，逆止弁部によって
構成される低温系統と、電磁弁（ＩＩ、毛細管ＵＺ、蒸
発器（５）とによって構成される高温系統の各系統の仕
様は圧縮機ｆｉ＋とコンデンサ（２１の熱源側と各系統
単独の組み合わせにおいて両前発器（５ｉ　（８１の蒸
発温度（圧力）がたとえば低温用蒸発器（８１が一３０
℃。

高温用蒸発器（５）が０℃となるように設定きれている
という点にある。

すなわち本発明は低温・高温の各系統を単独に運転、言
い換えればコンデンサ（２１ｆ出た冷媒ｏ、１ｒ時系列
的に高・低の上記両前発器に分配し、尚温庫（４１を冷
却する際の高温用蒸発器（５）の蒸発温度（圧力）を高
く維持することによって圧縮機＋１１の成績係数を向上
きせようとするものである。

さらに本発明のもう一つの特徴は低温用蒸発器（８１の
蒸発温度の設定を第３図で示す急速冷凍スイッチα９に
よって、たとえば−３０℃の通常設定をより下方の修正
設定値のたとえは一４０℃に変えた例えは製氷時の急速
冷凍に震えられるようにした点にある。

次に本発明のものの動作について第２図と第３図によｉ
詳細に説明する。この第３図の制御系統図において（Ｐ
９は上記高温犀（４１内に、また（Ｉｅは低温側（７）
内にそれぞれ配設された谷庫内の温度検出センサー、＋
１７１（ＩＳはこれらに接続されたそ１１それの温度制
御器、　１１は低温側温度制御器側に設けた急速冷凍ス
イッチで、このスイッチがＯＮ状態になると、上記制御
器ＯＩの設定温度が迎當の一３０℃からさらに低温の一
４０℃の下方修正設定１ｉｋ　Ｋ変更され、スイッチを
ＯＦＦにすれは設定値は通常の−３０“Ｃのもとの設定
温度に、もどるようになつ−Ｃいる。ａｌｌは上記急速
冷凍スイッチ四のＯＮ、　ＯＩｔ’Ｆ’動作に応動させ
た連動スイッチで　このスイッチ■が入れば□Ｎ信号を
出力する。（２Ｉｌは上記高温用の温度割呻器面のＯＮ
信号と連動スイッチ（至）のＯＦＦ’信号によって取立
するＡ）ＬＤゲートなどの論埋積回路、（２２は低温側
の温度制御器（ＩＩのＯＮ信号と上記論理積回路器の否
論理積信号によって成立１−る論理積回路、Ｃ１０は論
理積回路器の論理積出力と論理積回路■の論理積出力の
どちらか一方からの出力で成立する論理和回路である。

上記制御回路においてそれぞれの温度検出センサＱＳ　
ｕ［ｇによって検出された両庫内温度はそれぞれ温度制
御器ｆｆ７１Ｑｌに入力される。そして上記の急速冷凍
スイッチ四が入っていない場合で筒温側制御器面は尚温
厚（４）内の＠度が商い場合はＯＮ信号を出力し、論理
積回路Ｃ２１１を介して寛磁弁顛および論理オロ回路の
を介した圧縮機（１１の動作を行わせて高温庫（７）を
冷却する。

この冷却途中では低ｆＭ犀（７）内の温度も高くな９゜
温度制御器０尋からＯＮ信号がでても論理積回路Ｑυが
成立し、論理積回路■が成立することがないため電磁弁
α１ｌｒｒｉ開かず、低温庫（７）は冷却されない。

しかしその後において尚温厚（４１が冷却はれて、その
所定値に、達すると温度制御器α７１はＯＦＦ信号を出
力し高温系統ＩＩＩのＴｊＬ磁弁０１は閉止する。その
とき低温庫（７）内の温度が高く、上記のように制御器
ａ樟からＯＮ信号が出ている場合にはこのＯＮ信号と制
御器ｎのＯＦＦ信号で論理積回路Ｑ１１を介して論理積
回路器に否論理積信号が入力されてこれが成立するので
、論理和回路（ハ）によって圧縮機（１）は運転を続け
、ｍｓ弁ａυも開き、それによって低温庫（７）が冷却
される◇ このようにして低温庫（７）の冷却運転を行っている途
中に再び高温庫（４１の温度が所定値より上昇すれば温
度制御器面からのＯＮ信号によって前述のように高温庫
（４）の冷却運転に切り替わる。また双方の庫内温度が
所定値以下となれば各温度制御器面舖は各々　ＯＦＦ’
信号を出力しｔａ弁輪ＯＤは閉止し圧縮機（１）は停止
する。

次に製氷等で急速冷凍が必要なときには上記の急速冷凍
スイッチＯ１を入れる。この時に運転状態が低温庫（７
）の冷却運転でめった場合には上記の両スイッチＱＩＣ
１１により温度制御器α尋の設定温度がさらに一段と下
がり、この低温系統下で圧縮機（１１゜コンデンサ（２
１が全能力で低温庫（７）を冷却して急速冷凍が行われ
る。なおこの急速冷凍時にはその設定温度１でか、ある
いは当該ヌイツチαｇを切るまでｉｊ尚温制御器Ｇ７１
からのＯＮ信号が出力されても。

この急速冷凍運転は続けられるものである。

以上述べてきた本発明の冷却装＠を家庭用冷蔵庫に採用
した場合の効果を具体的な数値により以下に説明する。

通常家庭用冷凍冷蔵庫の低温庫（冷凍庫）の温度は一１
８℃程度で、その庫内温度を実現するためには−２５〜
−３０℃の蒸発温度が必要である。−刃高温厚（冷蔵室
）の温度は３℃程度であり、蒸発温度は０〜−５℃位で
充分である。また両者の冷却負荷比率は４：６程度で冷
蔵室の負荷の万が大きい。加えて圧縮機の成績係数つま
り運転効率を−２５〜−３０℃と０〜−５℃の画然発温
度で比較した場合後者は前者の約２〜２．５倍である。

つまり第２．第３図で説明してきた本発明の冷却装置ｆ
たとえば家庭用の冷凍冷蔵庫に採用した場合６割を占め
る冷蔵室の冷却負荷を従来の２倍以上の圧縮機の運転効
率で吸収することができ。

それだけ大巾な省エネルキー効来が期待でき、さらに所
望に応じ即座に急速冷凍運転に変えることもできる。

本発明の冷却装置は以上のように冷媒を蒸発圧力のたが
いに異なる蒸発器に時系列的に分配することにより、圧
縮機および冷凍システム全体の運転効率を飛躍的に向上
させることができるばかりでなく、島・低の各庫内温度
の独立制御がｏＪ能であり、さらには所望に応じて即座
に急速冷凍運転への移行も可能になる等の種々の利点を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷却装置を示す配管系統図、第２図は本
発明の冷却装置の一実施例を示す配管系統図、第３図は
第２図の冷却システムの制御回路図である。なお図中（
４１は高温庫、（５）は高温用蒸発器、（７）は低温庫
、（８１は低温用蒸発器、四〇１１は電磁弁、ＱＺＱ３
は毛細管、　１７１ｆＩＩは温度側（財）器、　（１１
は急速冷凍スイッチ、■はその連動スイッチである。そ
の他図中同−符号は同一部分を示すものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉＩＬ＠弁２毛弁管毛細管低温用蒸発器を直列に有する
   低温庫の冷却用冷媒通路と、電磁弁１毛細管および高温
   用蒸発器を直列に有する高温庫の冷却用冷媒通路とを並
   列に接続し、これら高・低温の各通路をそれぞれ単独運
   転させると共に、上記高温庫の冷却運転を低温庫の冷却
   運転に優先させ。 かつ低温庫の温度制御器にはその設定値の下方修正用急
   速冷媒スイッチを設け、所望時にこのスイッチを閉止し
   てこれに応動する連動スイッチにより他方の高温庫の冷
   却運転回路を停止させて低温庫を急速冷凍し、その修正
   設定温度に達した時にこの急速冷凍運転を再び最初の高
   温庫の冷却運転に戻すようにしたことを特徴とする冷却
   装置。